Risky investments and survival probability in the insurance model with two-sided jumps: Problems for integrodifferential equations and ordinary differential equation and their equivalence

封面

如何引用文章

全文:

详细

We consider a model of an insurance portfolio that includes both non-life and life annuity insurance while assuming  that the surplus (or some of its fraction) is invested in risky assets with the price dynamics given by a geometric Brownian motion. The portfolio  surplus (in the absence of investments)  is described by a stochastic process involving two-sided jumps and a continuous drift. Downward jumps correspond to the claim sizes and upward jumps are interpreted as random gains  that arise at the final moments of the life annuity contracts realizations (i.e. at the moments of the death of policyholders). The drift is determined by the difference between premiums in the non-life insurance contracts and the annuity payments. We study the ruin problem for the model with investment using an approach based on integrodifferential equations (IDE) for the survival probabilities as a function of initial surplus. The main problem in calculating the survival probability as a solution of the IDE is that the initial value of the probability itself or its derivative at a zero initial surplus is priori unknown.  For the case of the exponential distributions of the jumps, we propose a solution to this problem based on the assertion that the problem for an IDE  is equivalent to a problem for an ordinary differential equation (ODE) with some nonlocal condition added. As a result,  a solution to the original problem can be obtained as a solution to the ODE problem with an unknown parameter, which is finally determined using the specified nonlocal condition and a normalization condition.

作者简介

Tatiana Belkina

Central Economics and Mathematics Institute RAS

ORCID iD: 0000-0001-7384-0025
47 Nakhimovsky Ave., Moscow, 117418

Anna Ogareva

Moscow School of Economics of Lomonosov Moscow State University (MSE MSU);

1, str. 61 Leninskie Gory, Moscow 119234, Russia

参考

  1. Zhang Z., Yang H., Li S. The perturbed compound Poisson risk model with two-sided jumps. Journal of Computational and Applied Mathematics, 2010, vol. 233, iss. 8, pp. 1773–1784. https://doi.org/10.1016/j.cam.2009.09.014
  2. Cheung E. C. K. On a class of stochastic models with two-sided jumps. Queueing Systems, 2011, vol. 69, iss. 1, pp. 1–28. https://doi.org/10.1007/s11134-011-9228-z
  3. Kabanov Yu., Pukhlyakov N. Ruin probabilities with investments: smoothness, integrodifferential and ordinary differential equations, asymptotic behavior. Journal of Applied Probability, 2022, vol. 59, iss. 2, pp. 556–570. https://doi.org/10.1017/jpr.2021.74
  4. Belkina T. Risky investment for insurers and sufficiency theorems for the survival probability. Markov Processes and Related Fields, 2014, vol. 20, iss 3, pp. 505–525. Available at: http://math-mprf.org/journal/articles/id1344/ (accessed November 5, 2022).
  5. Belkina T. A., Konyukhova N. B., Kurochkin S. V. Singular boundary value problem for the integrodifferential equation in an insurance model with stochastic premiums: Analysis and numerical solution. Computational Mathematics and Mathematical Physics, 2012, vol. 52, iss. 10, pp. 1384–1416. https://doi.org/10.1134/S0965542512100077

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML


Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名 4.0国际许可协议的许可

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».